采用自行设计的生物滤池反应器清除地表水中的氮气，考察了HRT、水力负荷和氨氮负荷对生物滤池水质的影响。结果表明，系统TN去除率随水力负荷的增加而下降，氨氮去除率没有明显变化，水力负荷在1.2m3/(m2-d)以下，TN去除率达到54%以上的供水氨氮的质量浓度为14.52~17.44mg/L条件下，HRT为10h时，生物滤池对氮去除效果好的HRT为6h时，供水氨氮负荷增加到0.048kg/(m3-d)以上，氨和TN平均去除率为96%和31%随着许多地表水水质日益恶化，水中C/N低，N、P含量高的特点尤为突出。目前脱氮是水处理的研究热点，大量的生活污水、工业废水中携带含氮污染物排入受纳水体，对地表水进行深度脱氮具有一定的难度。

地表水中氨氮过高不仅会消耗水中溶解氧，还会诱发丰富的营养化。目前污染地表水的生物脱氮方法大多采用生物膜法，其中生物滤池是代表性的工艺。本文针对我国地表水水质普遍低碳高氮的特点，采用生物活性炭过滤池处理污染地表水，通过添加甲醇增强生物过滤池的脱氮性能，同时以粒子活性炭为填充材料的生物过滤池，通过物化吸附和生物作用等方法去除氮。

1试验部分

1.1试验装置

设计反应器结构如图1所示，由有机玻璃加工而成，反应器容积为10L，其中反应器底部约为4L，中间部分为6L。反应器底层以直径为1~3cm的玉石为支撑层，厚度为10cm，上层以直径为4.0mm的粒子活性炭为填充材料，长度为4~10mm的柱状粒子活性炭，厚度为25cm。

图1生物处理技术

1.2试验用水水质

本试验处理的水取自a市内河道。表1是河水质量监测数据，结果表明水质等级为劣质v类。

1.3分析项目和方法

CODMn:酸性高锰酸钾法氨氮:纳氏试剂分光度法，参照GB7479-87《水质铵测定纳氏试剂比色法》亚硝酸盐氮:N-(l-凝基)-乙二胺光度法，参照

表1试验期间对A河断面的监测数据

GB7493-87《水质亚硝酸盐氮的测定分光度法》硝酸氮:紫外分光度法TN:通过硫酸钾紫外分光度法，GB1894-89总分光度法

2结果与讨论

2.1不同水力负荷对除氮的影响

水力负荷与HRT是一对相关的参数，水力负荷大时水力停留时间短，反之长。反应器需要保证填充材料上的微生物和污水中的基质的作用。另一方面，水力负荷在控制生物膜厚度、改善传质等方面也有一定的作用。

反应器内不同的微生物群落倾向于分布在各自竞争优势最大的地区，水力负荷增加，原始平衡被打破。水力负荷过高，有机负荷也增加，异养的硝化细菌生长占优势，硝化细菌处于劣势，不利于脱氮反应的进行。邱立平等的研究表明，在不同的供水负荷条件下，曝气生物滤池的总氮去除可达60%。因此，确定合适的水力负荷对提高生物滤池的处理性能具有重要意义。

试验条件:温度为19~21℃，α(NH3-N)=15.24~17.96mg/L，α(TN)=19.36~22.17mg/L，增加碳源。图2是水力负荷对氮的去除。由图2可知，随着水力负荷的逐渐增加，出水氨氮浓度没有明显变化，而随着水力负荷的增加，出水TN浓度逐渐增大，TN去除率下降。

图2水力负荷对氮的去除

水力负荷为0.94~1.24m3/(m2-d)时，TN去除率为54.3%~61.9%的水力负荷为1.40~1.71m3/(m2-d)时，TN去除率没有明显变化，TN去除率为27.3%~34.2%的水力负荷为1.87m3/(m2-d)时，TN去除率下降到15%左右。水力负荷过大，TN去除效果降低，选择合适的水力负荷，在工程实际上起着重要的作用。

2.2不同HRT对去氮的影响

水力停留时间(HRT)是影响处理效果的重要因素。HRT过大，水力负荷小，工程设备规模和投资费用也大，在满足处理要求的前提下，应尽量减少HRT。为此，本测试针对不同的HRT，设计了三组测试，HRT分别为4、6、10h，生物滤池对水中氮的清除如图3所示。

图3HRT对去氮的影响

试验条件:温度为18.2~21.0℃，玻璃(NH3-N)为14.52~17.44mg/L，玻璃(TN)为19.65~22.17mg/L，增加碳源。测试结果显示，HRT的减少增加了污染物的负荷，图3显示，HRT大幅度降低，出水氨氮浓度没有明显变化，随着HRT的延长，TN去除效果显着提高。

当HRT从6h降至4h时，TN去除率从26.1%降至12.5%。HRT为10h时，出水TN浓度明显下降，TN去除率为61.9%。在工程的实际设计中，HRT不能太大。在这个试验条件下，HRT为10h时，生物过滤器对氮的去除效果很好。

2.3进水氨氮负荷对氮去除的影响

在进水流量一定条件下，考察氨氮负荷对系统去除效果的影响，有助于了解系统抗氨氮冲击负荷的能力［10］。本试验进行不同氨氮浓度对氮去除效果的研究。1号和2号是从a河道回收的水样，2组氨氮浓度不同，比如图4。

图4进水氨氮负荷对去除氮的影响

试验条件:HRT为6h，温度为17.8~23.0℃，加入碳源的1号水样性酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类。酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类酒类

从图4可以看出：随着进水氨氮浓度的增加，出水氨氮浓度也会增加。1号中，供水氨氮负荷为0.009~0.012kg/(m3-d)时，氨氮去除率达到98%以上，供水氨氮浓度为0.04~0.10mg/L2号中，供水氨氮负荷增加到0.048~0.065kg/(m3-d)时，氨氮去除率为90%左右，供水氨氮浓度为1.17~1.79mg/L。

现阶段伴随着进水氨氮负荷的提升，供氧量保持不变，因此负荷的提升导致溶氧相对性不足，而硝化工艺是一个好氧工艺，因而进水氨氮负荷的提升抑制了硝化作用，因此氨氮去除率呈下降趋势。另外，1号水中亚硝酸盐氮浓度为0.002~0.004mg/L，亚硝酸盐氮几乎没有积累的2号水中亚硝酸盐氮浓度为0.75~1.13mg/L。

这是因为氨氮浓度高时，水扩散到膜表面的氧量和膜内的氧量在一定曝气强度下基本一定，硝化细菌不充分溶解氧，氧化中间产品的亚硝酸盐氮，亚硝酸盐氮的积累增加。

图4显示，1号供水TN浓度为10.48~14.69mg/L，供水TN浓度为4.12~4.71mg/L，TN平均去除率为66.4%2号供水TN浓度为19.17~21.17mg/L，供水TN浓度为12.80~17.85mg/L

2.4、去除TP

磷是引起地表水富营养化的主要营养物质之一。污染河流的TP超过标准，从图5可以看出，利用反应器可以去除水体的一部分TP。1号、2号分别是从a河道运输的水样，2号的水质污染情况比1号严重，2号取水前可能受到降雨的影响。

图5:TP去除情况

试验条件:HRT为6h，温度为17.8~23.0℃，醋(TP)为0.93~1.62mg/L，增加碳源。如图5所示:1号进水器(TP)为0.93~1.00mg/L，TP平均去除率为27.0%，此时出水器(TP)为0.66~0.71mg/L；2号进水器(TP)为1.45~1.82mg/L，TP平均去除率为34.2%，此时出水器(TP)为1.02~1.14mg/L。该反应器主要依靠生物作用来去除TP。1、2号出水中TP相对平稳，这表明反应器对去除TP具有一定的稳定性。